Quatre forces fondamentales déterminent l'interaction de tous les objets et particules de l'univers. Ce sont les forces avec lesquelles nous sommes quotidiennement confrontés, et elles peuvent être réduites aux catégories d'interactions suivantes : électromagnétique, forte, faible et gravitationnelle. Par exemple, la force d'attraction, alias la gravitation, force les objets à tomber au sol et ne leur permet pas de s'en détacher sans ajouter une autre force.
Mais, comme l'affirme l'équipe internationale de physiciens, lors des recherches dans le cadre de l'expérience Muons g-2 ("Muon ji minus two"), menée au laboratoire Fermilab (un laboratoire américain de physique des particules et d'accélérateurs), ils ont peut-être découvert une nouvelle cinquième force de la nature.
Ils ont annoncé les premiers résultats de mesures des propriétés magnétiques des muons, homologues lourds de l'électron. Cela rapproche la communauté scientifique de la découverte d'une « nouvelle physique » au-delà du modèle standard (le modèle standard en physique des particules est une construction théorique qui décrit les interactions électromagnétiques, faibles et fortes de toutes les particules élémentaires).
"Nous attendons ce résultat depuis 20 ans, il est essentiel de comprendre ce qui a exactement causé les écarts entre les mesures de 20 ans et les prédictions du modèle standard", a déclaré Chris Polley, le représentant officiel de l'expérience.
Selon lui, les scientifiques ont doublé la précision des mesures, en conséquence, rien n'a été trouvé qui contredisait les résultats antérieurs. Polley a exprimé l'espoir de la découverte d'une "nouvelle physique" dans le comportement des muons dans un proche avenir.
Les muons sont des particules à courte durée de vie sous la forme de minuscules aimants rotatifs. Le facteur G détermine la force et la vitesse de rotation de cet aimant dans un champ magnétique externe. Les muons, lorsqu'ils pénètrent dans le dispositif expérimental, commencent à interagir avec la "mousse quantique" de particules virtuelles qui apparaissent et disparaissent rapidement. Cela affecte la valeur du facteur g, de sorte que la précession du moment magnétique du muon est légèrement accélérée ou ralentie, ce qui peut être calculé à l'aide du modèle standard.
Si la mousse contient des particules ou des interactions inconnues en dehors du modèle standard, il doit y avoir un écart entre la valeur réelle du facteur g et celle calculée. Les expériences menées par les scientifiques montrent un écart avec les prédictions théoriques, alors que la différence est de 4,2 sigma (écart type), soit un peu moins de cinq sigma, ce qui nous permet de dire avec confiance la découverte de la "nouvelle physique". Mais cela suffit pour indiquer qu'il existe.
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